- 上一篇：糖基三氮唑催化剂的合成与应用
- 下一篇：含四苯乙烯基团的超支化聚合物客体单体合成
随着我国经济平稳快速地发展，我国阻燃剂工业迎来了重要的发展机遇，但也面临新的挑战。我国阻燃剂工业的生产和市场需求持续发展，2006年我国阻燃剂工业总产能为350kt/a，实际产量120kt/a，市场需求超过200kt/a，所以每年要从美国、以色列等国进口大量的阻燃剂。
在发展阻燃剂的时候，我们也要保护好环境不受污染，所以传统的卤系阻燃剂在燃烧时会产生有毒卤化氢和烟雾，特别是还有致癌作用的二噁英，因此它的使用受到了很大的限制，所以研究人员在寻求卤系阻燃剂的替代品，同时促进新型阻燃材料的出现。新的阻燃剂在具有低放热率、低生烟性和低毒性等优点的同时，阻燃效率也不会降低。而我研究的含磷阻燃剂在新型阻燃剂中有着重要的地位，它既克服了传统阻燃剂燃烧烟雾大、产生有毒及腐蚀性气体的缺点，又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺陷[1]。
磷系阻燃剂按使用方法可分为两类：添加型和反应型；按组成和结构可分为无机磷化合物和有机磷化合物。无机磷系阻燃剂包含红磷和磷酸盐类；有机磷系阻燃剂包含磷酸酯、鏻盐、膦酸酯和亚磷酸酯等等[5,6,7]。
红磷作为织物、尼龙、聚苯乙烯、橡胶等的阻燃剂，在日本、德国和美国等早已使用，并有商品销售。红磷无毒安全，热稳定性好，添加量少。长链聚磷酸铵，APP，是一种高效无机阻燃剂，产品接近于中性，所以可以与其他物质配伍，阻燃性能比较持久。膦酸酯阻燃剂近年来发展很快，具有耐水耐溶剂的特性，阻燃性能好。鏻盐是反应型阻燃剂，但由于生产过程不环保，产生有毒物质，所以被改性研究，现在多用于工作服和防雨布的阻燃。
阻燃剂是一种从根本上抑制、消除失控燃烧的材料。根据阻燃剂的使用特性，磷系阻燃剂添加包括两种方法。物理方法：在高分子材料中混入或涂覆阻燃剂，以减少可燃材料的比例，这样可用阻燃剂将可燃材料与氧化剂、热源隔开，以及覆盖于可燃材料表面；化学方法：用具有活性官能团的阻燃剂与可燃材料表面进行枝接反应，以获得阻燃效果。目前，磷系阻燃剂的阻燃机理主要有以下几种[1,8]：
（1）成炭机理 磷系阻燃剂受热分解时产生有吸水或脱水效果的强酸，它可以促进多羟基化合物脱水碳化，形成具有一定厚度的不易燃烧炭层，将材料与氧化剂、热源隔开，阻止热量的传递，从而阻断燃烧的进行。
（2）连锁反应阻止机理（热处理） 以阻燃剂热分解产生的气体作为催化剂，与可燃材料气体反应生成不燃或难燃性气体，从而中断可燃性气体的连锁反应。高分子材料的燃烧过程是一个先吸热后放热的过程，阻燃剂在其中起的作用分为隔热、吸热与热传导三个方面：○1在材料未燃烧前，熔融态的阻燃剂会流淌覆盖在材料表面，而且会在材料表面发泡炭化形成泡沫层，可以阻止热量交换和氧气物质交换；○2当阻燃剂分解后，以熔融相变、放出结晶水等形式来吸收热量，这样可以阻止材料达到热分解或着火点温度；○3通过释放气体，使热量迅速扩散，降低材料的温度及热量积累。
（3）气体稀释机理 阻燃剂在高温下，分解产生出难燃或不燃性气体（如H2O,CO2）,稀释了材料周围可燃气体的浓度，也降低了氧气含量，在可燃物周围形成气体保护层，同时也带走了部分热量，从而达到阻燃的目的。
但是当前采用的复合阻燃剂的添加量还是过多，需要提高其在基体中的分散性。如何提高复合阻燃剂的热性能、加工稳定性和加入后材料的力学性能，同时改善其低烟无毒和环境友好性，依然是制备高阻燃性、高热稳定性的无卤阻燃PBT树脂的首要问题。